CN105498870A - 带有试剂取样功能的微流控智能实验装置及其工作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种微流控智能实验装置及其工作方法，本智能实验装置包括：适于微流控芯片垂直插入的卡槽，所述卡槽安装在一振动机构上，所述振动机构由处理器模块控制，以及所述微流控智能实验装置还包括适于对微流控芯片中反应液进行取样的取样装置,本发明通过振动机构，提高了试剂的反应效率，并且可以快速取出反应液，提高了测试效率；将反应试剂预封装在微流控芯片中，减少了操作者加样步骤；通过本智能实验装置实现试剂自动化移动到混合反应层的反应池中；通过挤压装置，能够促使其快速排液，提高了实验效率；所述挤压装置与电热丝相配合，可以实现试剂的按一定顺序逐一或同时添加，满足特殊生化反应需要。
Description
技术领域
本发明涉及一种微流控实验装置，尤其涉及一种微流控智能实验装置及其工作方法。
背景技术
生化检测微流控芯片为多功能系统芯片，该芯片把生化检测所涉及的样品制备、定量进样、液体混合、生化反应、分离检测等基本操作单元集成或基本集成于几平方厘米的芯片之上，是用以取代常规化学或生物实验室的各种功能的一种技术平台。
因此，需要设计一种能方便操作，且便于从微流控芯片中提取试剂样品的微流控智能实验装置是本领域的技术难题。
发明内容
本发明的目的是提供一种带有试剂取样功能的微流控智能实验装置及其工作方法，本微流控智能实验装置适于在密封的环境中快速试剂反应，并且还能够对反应液进行取样，提高了实验效率。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种微流控芯片的微流控智能实验装置，适于微流控芯片垂直插入的卡槽，所述卡槽安装在一振动机构上，所述振动机构由处理器模块控制，以及所述微流控智能实验装置还包括适于对微流控芯片中反应液进行取样的取样装置。
进一步，所述微流控智能实验装置还包括：适于微流控芯片垂直插入的卡槽，用于微流控芯片加热的供电模块，以及位于所述卡槽一侧的挤压装置；所述供电模块、挤压装置均由处理器模块控制，所述处理器模块还与一温度传感器相连，以当微流控芯片加热到一定温度后，控制挤压装置横向挤压微流控芯片。
进一步，所述微流控芯片采用多层垂直设置，且包括依次排列的试剂储液层、中间连接层、混合反应层；所述试剂储液层中分布若干储液池，各储液池通过覆盖于剂储液层表面的密封膜及中间连接层密封；所述中间连接层上设有储液池排液的通孔，且通孔通过石蜡密封，当石蜡融化时，储液池通过通孔与混合反应层中的各微通道支路相连，各微通道支路向下倾斜分别连接混合反应层中的微通道主路，该微通道主路垂直向下连通位于混合反应层底部的反应池；以及各储液池的高度均高于反应池，即所述反应池位于微流控芯片的底部；
所述混合反应层还设有一适于将微通道主路与外界相通的管路，该管路口覆盖有密封薄膜，在药剂反应完毕后，撕开该密封薄膜，所述取样装置通过插入针管将反应液抽出化验；所述取样装置包括与针管相连的负压腔，即将反应液从反应池中抽入该负压腔。
进一步，所述中间连接层内镶嵌有加热丝，且各加热丝分别绕设于相应石蜡密封处；所述供电模块的多路输出端分别与各加热丝的供电输入端相连，且该供电模块由处理器模块控制多路输出；通过所述处理器模块控制加热丝通电加热，以融化石蜡。
进一步，所述挤压装置采用风幕，且风幕中设有若干喷气孔，且各喷气孔分别对相应准储液池位置；各喷气孔的供气管道上分别设有气阀，且各气阀的控制端均与处理器模块相连，通过所述处理器模块控制相应气阀打开，喷气孔对准储液池位置喷出气体，以压迫储液池，使在该储液池对应的石蜡融化后，储液池中的试剂快速排入至反应池中。
进一步，所述挤压装置包括若干伸缩挤压棒，且各伸缩挤压棒分别对相应准储液池位置；所述各伸缩挤压棒分别由相应的丝杆机构驱动，即伸出压迫储液池，使在该储液池对应的石蜡融化后，储液池中的试剂快速排入至反应池中；所述各丝杆机构的驱动电机均由所述处理器模块控制。
又一方面，本发明还提供了一种所述微流控智能实验装置的工作方法，包括如下步骤：
步骤S1，对微流控芯片加热；
步骤S2，控制挤压装置横向挤压微流控芯片；
步骤S3，启动振动机构，对微流控芯片进行高频振动，使微流控芯片内的试剂反应充分；以及
步骤S4，通过取样装置从微流控芯片中抽取反应液进行化验。
进一步，所述微流控智能实验装置包括：用于微流控芯片加热的供电模块，以及位于所述卡槽一侧的挤压装置；所述供电模块、挤压装置均由处理器模块控制，以及所述处理器模块还与一温度传感器相连；所述步骤S1中对微流控芯片加热的方法包括：通过处理器模块控制供电模块对微流控芯片加热。
进一步，所述微流控芯片采用多层垂直设置，且包括依次排列的试剂储液层、中间连接层、混合反应层；所述试剂储液层中分布若干储液池，且各储液池通过覆盖于剂储液层表面的密封膜及中间连接层密封；所述中间连接层上设有储液池排液的通孔，且通孔通过石蜡密封，当石蜡融化时，储液池通过通孔与混合反应层中的各微通道支路相连，各微通道支路向下倾斜分别连接混合反应层中的微通道主路，该微通道主路垂直向下连通位于混合反应层底部的反应池；以及各储液池的高度均高于反应池，即所述反应池位于微流控芯片的底部；所述混合反应层还设有一适于将微通道主路与外界相通的管路，该管路口覆盖有密封薄膜，在药剂反应完毕后，撕开该密封薄膜，所述取样装置通过插入针管将反应液抽出化验；所述取样装置包括与针管相连的负压腔，即将反应液从反应池中抽入该负压腔。
进一步，所述中间连接层内镶嵌有加热丝，且各加热丝分别绕设于相应石蜡密封处；所述供电模块的多路输出端分别与各加热丝的供电输入端相连，且该供电模块由处理器模块控制多路输出；通过处理器模块控制供电模块对微流控芯片加热，即通过所述处理器模块控制加热丝通电加热，以融化石蜡，使储液池与反应池连通。
进一步，所述挤压装置采用风幕，且风幕中设有若干喷气孔，且各喷气孔分别对相应准储液池位置；各喷气孔的供气管道上分别设有气阀，且各气阀的控制端均与处理器模块相连；步骤S2，控制挤压装置横向挤压微流控芯片的方法包括：通过所述处理器模块控制相应气阀打开，喷气孔对准储液池位置喷出气体，以压迫储液池，使在该储液池对应的石蜡融化后，储液池中的试剂快速排入至反应池中；或所述挤压装置包括若干伸缩挤压棒，且各伸缩挤压棒分别对相应准储液池位置；所述各伸缩挤压棒分别由相应的丝杆机构驱动，且各丝杆机构的驱动电机均由所述处理器模块控制；步骤S2，控制挤压装置横向挤压微流控芯片的方法包括：通过所述处理器模块控制相应驱动电机旋转，以通过丝杆机构带动伸缩挤压棒对准储液池位置伸出，压迫储液池，使在该储液池对应的石蜡融化后，储液池中的试剂快速排入至反应池中。
本发明的有益效果是，（1）通过振动机构，提高了试剂的反应效率，并且可以快速取出反应液，提高了测试效率；（2）将反应试剂预封装在微流控芯片中，减少了操作者加样步骤；（3）通过本智能实验装置实现试剂自动化移动到混合反应层的反应池中；（4）通过挤压装置，能够促使其快速排液，提高了实验效率；（5）所述挤压装置与电热丝相配合，可以实现试剂的按一定顺序逐一或同时添加，满足特殊生化反应需要。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1示出了本发明的微流控智能实验装置的结构示意图；
图2示出了本发明的微流控智能实验装置的控制原理框图；
图3示出了本发明的微流控芯片的结构示意图；
图4示出了本发明的中间连接层的结构示意图；
图5示出了一个伸缩挤压棒的结构示意图。
图中：微流控芯片1、卡槽2、供电模块3、挤压装置4、密封膜100、储液层110、中间连接层120、混合反应层130、储液池111、石蜡121、加热丝122、通孔123、供电接口124、微通道支路131、微通道主路132、反应池133、管路134、密封薄膜135、风幕400、喷气孔401、伸缩挤压棒402、丝杆螺母403、丝杆404、驱动电机405。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
实施例1
如图1所示，本发明提供了一种微流控芯片1的微流控智能实验装置，包括：适于微流控芯片1垂直插入的卡槽2，所述卡槽2安装在一振动机构5上，所述振动机构5由处理器模块控制，以及所述微流控智能实验装置还包括适于对微流控芯片中反应液进行取样的取样装置（所述取样装置图中未画出）。
所述振动机构5包括偏心电机（振动马达），偏心电机由所述处理器模块控制，通过偏心电机转动发生振动，以提高微流控芯片1内试剂反应效率。
所述微流控智能实验装置还包括：用于微流控芯片1加热的供电模块3，以及位于所述卡槽2一侧的挤压装置4；所述供电模块3、挤压装置4均由处理器模块控制，所述处理器模块还与一温度传感器相连，以当微流控芯片1加热到一定温度后，控制挤压装置4横向挤压微流控芯片1。
具体的，所述微流控芯片1采用多层垂直设置（采用立式），且包括依次排列的试剂储液层110、中间连接层120、混合反应层130；所述试剂储液层110中分布若干储液池111，各储液池111通过覆盖于剂储液层110表面的密封膜100及中间连接层120密封；所述中间连接层120上设有储液池111排液的通孔123，且通孔123通过石蜡121密封（使通孔123相当于一个阀门），当石蜡121融化时（相当于阀门打开），储液池111通过通孔123与混合反应层130中的各微通道支路131相连，各微通道支路131向下倾斜分别连接混合反应层130中的微通道主路132，该微通道主路132垂直向下连通位于混合反应层130底部的反应池133；以及各储液池111的高度均高于反应池133，即所述反应池位于微流控芯片的底部；所述混合反应层还设有一适于将微通道主路与外界相通的管路，该管路口覆盖有密封薄膜，在药剂反应完毕后，撕开该密封薄膜，所述取样装置通过插入针管将反应液抽出化验；作为取样装置一种优选的实施方式，所述取样装置包括与针管相连的负压腔，即将反应液从反应池中抽入该负压腔。所述负压腔可以由气泵抽取空气以形成；也可以采用已知负压技术来实现。并且，气泵由所述处理器模块控制。
所述温度传感器通过一微型探针连接至各阀门附近，以探测石蜡融化温度。
所述混合反应层130还设有一适于将微通道主路132与外界相通的管路134，该管路口覆盖有密封薄膜135，可以在使用时，或者在反应完毕后，撕开该密封薄膜，从所述管路134插入针管将反应液抽出化验。
所述储液池111与反应池133之间存在落差，便于已流入反应池133的试剂不会倒灌到储液池111中。
其中，所述密封膜100采用弹性薄膜，所述试剂储液层110、中间连接层120、混合反应层130的基材例如但不限于塑料片、玻璃片、石英片、PVC或硅片。
并且，所述中间连接层120内镶嵌有加热丝122，且各加热丝122分别绕设相应石蜡121密封处；所述供电模块3的多路输出端分别与各加热丝122的供电输入端（即供电接口124）相连，且该供电模块3由处理器模块控制多路输出；通过所述处理器模块控制加热丝122通电加热，以融化石蜡121。
石蜡溶化后并不溶于水，即不溶于试剂。
并且由于微通道支路131较宽，石蜡融化后，凝固于其空内下部，不会堵塞微通道支路131。
其中，所述供电模块3的多路输出端的各路可以分别连接三极管，且三极管的控制端（基极）分别与处理器模块的各控制端相连，通过处理器给出三极管导通电平或者关断电平实现多路输出端的分别控制，进而选择相应的储液池111打开。
优选的，所述挤压装置4采用风幕400，且风幕400中设有若干喷气孔401，且各喷气孔401分别对准储液池111位置；各喷气孔401的供气管道上分别设有气阀，且各气阀的控制端均与处理器模块相连，通过所述处理器模块控制相应气阀打开，喷气孔401对准储液池111位置喷出气体，以压迫储液池111，使在该储液池111对应的石蜡121融化后，储液池111中的试剂快速排入至反应池133中。
由于所述密封膜100采用弹性薄膜，所以在石蜡121融化后能够通过挤压储液池111，使池内的试剂快速排出，提高了反应速度和实验效率。
如图5所示，作为挤压装置4的另一种优选的实施方式，所述挤压装置包括若干伸缩挤压棒402，且各伸缩挤压棒402分别对相应准储液池位置；所述各伸缩挤压棒402分别由相应的丝杆机构驱动，所述各伸缩挤压棒分别由相应的丝杆机构驱动，即伸出压迫储液池，使在该储液池对应的石蜡融化后，储液池中的试剂快速排入至反应池中；所述各丝杆机构的驱动电机405均由所述处理器模块控制。
图5例举了一个伸缩挤压棒402的具体结构，即所述伸缩挤压棒采用中空结构，且丝杆螺母403安装在其内部，所述丝杆螺母403与丝杆404配合构成丝杆机构，所述丝杆404通过驱动电机405带动旋转，以控制伸缩挤压棒402的伸缩，并且所述伸缩挤压棒402的头部还可以采用橡胶结构，使压力更加均匀。
本发明的微流控智能实验装置在实验时，减免了传统加样步骤，通过微流控芯片1中的储液池111预存试剂，并且根据储液池111的数量可以预存不同种类的试剂。通过风幕400或若干伸缩挤压棒402与加热丝122配合，可以快速的选择需要的试剂加入到反应池133中进行实验，也可以调整试剂加入顺序，即通过分别控制加热丝122通电及喷气孔401或相应伸缩挤压棒402来实现；并且当试剂进入到反应池133后，启动振动机构5促使反应池133中试剂迅速反应，提高反应效率。
所述处理器模块例如但不限于采用51系列单片机。
实施例2
在实施例1基础上，本发明还提供了一种所述的微流控智能实验装置的工作方法，包括如下步骤：
步骤S1，对微流控芯片1加热；以及
步骤S2，控制挤压装置4横向挤压微流控芯片1；
步骤S3，启动振动机构5，对微流控芯片进行高频振动，使微流控芯片内的试剂反应充分；以及
步骤S4，通过取样装置从微流控芯片中抽取反应液进行化验。
进一步，所述微流控智能实验装置包括：用于微流控芯片1加热的供电模块3，以及位于所述卡槽2一侧的挤压装置4；所述供电模块3、挤压装置4均由处理器模块控制，以及所述处理器模块还与一温度传感器相连；所述步骤S1中对微流控芯片1加热的方法包括：通过处理器模块控制供电模块3对微流控芯片1加热。
所述微流控芯片1采用多层垂直设置，且包括依次排列的试剂储液层110、中间连接层120、混合反应层130；所述试剂储液层110中分布若干储液池111，且各储液池111通过覆盖于剂储液层110表面的密封膜100及中间连接层120密封；所述中间连接层120上设有储液池111排液的通孔123，且通孔123通过石蜡121密封，当石蜡121融化时，储液池111通过通孔123与混合反应层130中的各微通道支路131相连，各微通道支路131向下倾斜分别连接混合反应层130中的微通道主路132，该微通道主路132垂直向下连通位于混合反应层130底部的反应池133；以及各储液池111的高度均高于反应池133。
所述中间连接层120内镶嵌有加热丝122，且各加热丝122分别绕设相应石蜡121密封处；
所述供电模块3的多路输出端分别与各加热丝122的供电输入端相连，且该供电模块3由处理器模块控制多路输出；通过处理器模块控制供电模块3对微流控芯片1加热，即通过所述处理器模块控制加热丝122通电加热，以融化石蜡121，使储液池111与反应池133连通。
所述挤压装置4采用风幕400，且风幕400中设有若干喷气孔401，且各喷气孔401分别对准储液池111位置；各喷气孔401的供气管道上分别设有气阀，且各气阀的控制端均与处理器模块相连；以及步骤S2，控制挤压装置4横向挤压微流控芯片1的方法包括：通过所述处理器模块控制相应气阀打开，喷气孔401对准储液池111位置喷出气体，以压迫储液池111，使在该储液池111对应的石蜡121融化后，储液池111中的试剂快速排入至反应池133中。
并且，进一步，通过所述处理器模块可以使喷气孔401与储液池111相对于，实现各储液池111分别或同时控制，特别适用于存储由不同试剂的储液池111在完成某些实验时，需要调控各试剂投放速度。具体的，可以对电热丝逐一加热，并且喷气孔401也按照相应的顺序逐一喷气挤压，完成试剂的逐步投放，满足实验需要。
可选的，所述挤压装置包括若干伸缩挤压棒，且各伸缩挤压棒分别对相应准储液池位置；所述各伸缩挤压棒分别由相应的丝杆机构驱动，且各丝杆机构的驱动电机均由所述处理器模块控制；
在此基础上，步骤S2，控制挤压装置横向挤压微流控芯片的方法包括：通过所述处理器模块控制相应驱动电机旋转，以通过丝杆机构带动伸缩挤压棒对准储液池位置伸出，压迫储液池，使在该储液池对应的石蜡融化后，储液池中的试剂快速排入至反应池中。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (10)
1.一种微流控智能实验装置，其特征在于，包括：
适于微流控芯片垂直插入的卡槽，所述卡槽安装在一振动机构上，所述振动机构由处理器模块控制，以及
所述微流控智能实验装置还包括适于对微流控芯片中反应液进行取样的取样装置。
2.根据权利要求1所述的微流控智能实验装置，其特征在于，
所述微流控智能实验装置还包括：用于微流控芯片加热的供电模块，以及位于所述卡槽一侧的挤压装置；
所述供电模块、挤压装置均由处理器模块控制，所述处理器模块还与一温度传感器相连，以当微流控芯片加热到一定温度后，控制挤压装置横向挤压微流控芯片。
3.根据权利要求2所述的微流控智能实验装置，其特征在于，
所述微流控芯片采用多层垂直设置，且包括依次排列的试剂储液层、中间连接层、混合反应层；
所述试剂储液层中分布若干储液池，各储液池通过覆盖于剂储液层表面的密封膜及中间连接层密封；
所述中间连接层上设有储液池排液的通孔，且通孔通过石蜡密封，当石蜡融化时，储液池通过通孔与混合反应层中的各微通道支路相连，各微通道支路向下倾斜分别连接混合反应层中的微通道主路，该微通道主路垂直向下连通位于混合反应层底部的反应池；以及
各储液池的高度均高于反应池，即所述反应池位于微流控芯片的底部；
所述混合反应层还设有一适于将微通道主路与外界相通的管路，该管路口覆盖有密封薄膜，在药剂反应完毕后，撕开该密封薄膜，所述取样装置通过插入针管将反应液抽出化验；
所述取样装置包括与针管相连的负压腔，即将反应液从反应池中抽入该负压腔。
4.根据权利要求3所述的微流控智能实验装置，其特征在于，
所述中间连接层内镶嵌有加热丝，且各加热丝分别绕设于相应石蜡密封处；
所述供电模块的多路输出端分别与各加热丝的供电输入端相连，且该供电模块由处理器模块控制多路输出；
通过所述处理器模块控制加热丝通电加热，以融化石蜡。
5.根据权利要求4所述的微流控智能实验装置，其特征在于，所述挤压装置采用风幕，且风幕中设有若干喷气孔，且各喷气孔分别对相应准储液池位置；
各喷气孔的供气管道上分别设有气阀，且各气阀的控制端均与处理器模块相连，通过所述处理器模块控制相应气阀打开，喷气孔对准储液池位置喷出气体，以压迫储液池，使在该储液池对应的石蜡融化后，储液池中的试剂快速排入至反应池中。
6.根据权利要求4所述的微流控智能实验装置，其特征在于，所述挤压装置包括若干伸缩挤压棒，且各伸缩挤压棒分别对相应准储液池位置；
所述各伸缩挤压棒分别由相应的丝杆机构驱动，即伸出压迫储液池，使在该储液池对应的石蜡融化后，储液池中的试剂快速排入至反应池中；
所述各丝杆机构的驱动电机均由所述处理器模块控制。
7.一种根据权利要求1所述的微流控智能实验装置的工作方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S1，对微流控芯片加热；
步骤S2，控制挤压装置横向挤压微流控芯片；
步骤S3，启动振动机构，对微流控芯片进行高频振动，使微流控芯片内的试剂反应充分；
步骤S4，通过取样装置从微流控芯片中抽取反应液进行化验。
8.根据权利要求7所述的微流控智能实验装置的工作方法，其特征在于，
所述微流控智能实验装置包括：用于微流控芯片加热的供电模块，以及位于所述卡槽一侧的挤压装置；
所述供电模块、挤压装置均由处理器模块控制，以及所述处理器模块还与一温度传感器相连；
所述步骤S1中对微流控芯片加热的方法包括：
通过处理器模块控制供电模块对微流控芯片加热。
9.根据权利要求8所述的微流控智能实验装置的工作方法，其特征在于，
所述微流控芯片采用多层垂直设置，且包括依次排列的试剂储液层、中间连接层、混合反应层；
所述试剂储液层中分布若干储液池，且各储液池通过覆盖于剂储液层表面的密封膜及中间连接层密封；
所述中间连接层上设有储液池排液的通孔，且通孔通过石蜡密封，当石蜡融化时，储液池通过通孔与混合反应层中的各微通道支路相连，各微通道支路向下倾斜分别连接混合反应层中的微通道主路，该微通道主路垂直向下连通位于混合反应层底部的反应池；以及
各储液池的高度均高于反应池；
所述中间连接层内镶嵌有加热丝，且各加热丝分别绕设于相应石蜡密封处；
所述供电模块的多路输出端分别与各加热丝的供电输入端相连，且该供电模块由处理器模块控制多路输出；
通过处理器模块控制供电模块对微流控芯片加热，即通过所述处理器模块控制加热丝通电加热，以融化石蜡，使储液池与反应池连通。
10.根据权利要求9所述的微流控智能实验装置的工作方法，其特征在于，
所述挤压装置采用风幕，且风幕中设有若干喷气孔，且各喷气孔分别对相应准储液池位置；各喷气孔的供气管道上分别设有气阀，且各气阀的控制端均与处理器模块相连；
步骤S2，控制挤压装置横向挤压微流控芯片的方法包括：
通过所述处理器模块控制相应气阀打开，喷气孔对准储液池位置喷出气体，以压迫储液池，使在该储液池对应的石蜡融化后，储液池中的试剂快速排入至反应池中；或
所述挤压装置包括若干伸缩挤压棒，且各伸缩挤压棒分别对相应准储液池位置；所述各伸缩挤压棒分别由相应的丝杆机构驱动，且各丝杆机构的驱动电机均由所述处理器模块控制；
步骤S2，控制挤压装置横向挤压微流控芯片的方法包括：
通过所述处理器模块控制相应驱动电机旋转，以通过丝杆机构带动伸缩挤压棒对准储液池位置伸出，压迫储液池，使在该储液池对应的石蜡融化后，储液池中的试剂快速排入至反应池中。
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Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108722505A (zh) * | 2018-05-11 | 2018-11-02 | 石家庄禾柏生物技术股份有限公司 | 一种三明治结构的试剂盘 |
| CN110285999A (zh) * | 2019-07-08 | 2019-09-27 | 肯维捷斯（武汉）科技有限公司 | 一种固液混合物取样器及其取样方法 |
| CN112485250A (zh) * | 2020-10-22 | 2021-03-12 | 飞鸣科学仪器（武汉）有限公司 | 基于重铬酸钾法检测废水cod含量的检测试剂及其制备工艺 |
| CN113030477A (zh) * | 2019-12-25 | 2021-06-25 | 深圳迈瑞生物医疗电子股份有限公司 | 一种测量方法及特定蛋白的测量装置、存储介质 |
| CN113797987A (zh) * | 2021-10-29 | 2021-12-17 | 青岛全诊生物技术有限公司 | 快速隔膜式微流控控制装置 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1687770A (zh) * | 2005-04-21 | 2005-10-26 | 南京大学 | 集成高效恒温系统的微流控芯片一体化装置 |
| CN103079704A (zh) * | 2010-08-25 | 2013-05-01 | 康卡特诺英国有限公司 | 样本检测装置和方法 |
| CN103861668A (zh) * | 2012-12-17 | 2014-06-18 | 中国科学院沈阳自动化研究所 | 一种基于气动微泵和微混合器的微流控芯片 |
| CN104232469A (zh) * | 2014-09-11 | 2014-12-24 | 北京化工大学 | 基于磁珠的样品处理及核酸自动提取系统 |
| CN105092869A (zh) * | 2015-09-30 | 2015-11-25 | 江苏农林职业技术学院 | 一种微流控芯片及用于该微流控芯片的智能实验系统 |
-
2015
- 2015-12-02 CN CN201510869771.9A patent/CN105498870A/zh active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1687770A (zh) * | 2005-04-21 | 2005-10-26 | 南京大学 | 集成高效恒温系统的微流控芯片一体化装置 |
| CN103079704A (zh) * | 2010-08-25 | 2013-05-01 | 康卡特诺英国有限公司 | 样本检测装置和方法 |
| CN103861668A (zh) * | 2012-12-17 | 2014-06-18 | 中国科学院沈阳自动化研究所 | 一种基于气动微泵和微混合器的微流控芯片 |
| CN104232469A (zh) * | 2014-09-11 | 2014-12-24 | 北京化工大学 | 基于磁珠的样品处理及核酸自动提取系统 |
| CN105092869A (zh) * | 2015-09-30 | 2015-11-25 | 江苏农林职业技术学院 | 一种微流控芯片及用于该微流控芯片的智能实验系统 |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108722505A (zh) * | 2018-05-11 | 2018-11-02 | 石家庄禾柏生物技术股份有限公司 | 一种三明治结构的试剂盘 |
| CN110285999A (zh) * | 2019-07-08 | 2019-09-27 | 肯维捷斯（武汉）科技有限公司 | 一种固液混合物取样器及其取样方法 |
| CN113030477A (zh) * | 2019-12-25 | 2021-06-25 | 深圳迈瑞生物医疗电子股份有限公司 | 一种测量方法及特定蛋白的测量装置、存储介质 |
| CN113030477B (zh) * | 2019-12-25 | 2024-01-26 | 深圳迈瑞生物医疗电子股份有限公司 | 一种测量方法及特定蛋白的测量装置、存储介质 |
| CN112485250A (zh) * | 2020-10-22 | 2021-03-12 | 飞鸣科学仪器（武汉）有限公司 | 基于重铬酸钾法检测废水cod含量的检测试剂及其制备工艺 |
| CN113797987A (zh) * | 2021-10-29 | 2021-12-17 | 青岛全诊生物技术有限公司 | 快速隔膜式微流控控制装置 |
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